固溶處理對(duì)GH4080A高溫合金微觀組織的影響

連軼博， 楊春雷， 王國(guó)棟， 宋 威

(1. 國(guó)機(jī)金屬江蘇有限公司， 江蘇 江陰 214000;2. 江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院 先進(jìn)金屬材料及應(yīng)用技術(shù)研究所， 江蘇 常熟 215506)

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基體，能在高溫及一定的復(fù)雜應(yīng)力作用下長(zhǎng)時(shí)間服役的一類金屬材料，服役環(huán)境決定了高溫合金需要具有較高的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，以及良好的疲勞性能、斷裂韌性等[1]。高溫合金按基體元素可分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金，其中，鎳基高溫合金的高溫強(qiáng)度最高，耐腐蝕性能最好，非常適合在高溫條件下長(zhǎng)時(shí)間工作[2]。

GH4080A合金是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，該合金的強(qiáng)化方式主要是加入鋁、鈦元素形成γ′沉淀強(qiáng)化相，在650～850 ℃范圍有良好的抗蠕變和抗氧化性能。材料的性能主要取決于化學(xué)組成與組織結(jié)構(gòu)，熱處理作為金屬材料塑性成形過程中的關(guān)鍵工序，不同的固溶溫度、保溫時(shí)間會(huì)對(duì)材料的微觀組織造成不同的影響，如晶粒尺寸、再結(jié)晶分?jǐn)?shù)、析出相的數(shù)量和尺寸以及晶界狀態(tài)等，因此選擇合適的熱處理工藝制度對(duì)該合金的組織和性能有重要的影響[3]。高溫合金的熱處理主要包括固溶處理和時(shí)效處理[4]。本文以GH4080A合金熱軋棒材為試驗(yàn)材料，研究了不同的固溶溫度以及保溫時(shí)間對(duì)該合金微觀組織的影響，為實(shí)際生產(chǎn)過程中的熱處理工藝提供理論指導(dǎo)。

1 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)用GH4080A合金棒材的主要化學(xué)成分如表1所示，直徑為φ18 mm。首先用線切割將棒材切成厚度為10 mm的小圓柱，然后將試樣在1020、1040和1060 ℃溫度下分別固溶20、40和60 min后空冷。……